有限推力最优控制综述

《有限推力最优控制综述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、航天器轨道机动中的最优控制问题1航天器的轨道机动方式一、变轨（变轨，逃逸，入轨）1航天器的轨道机动方式二、交会（维修，加注，捕获）1航天器的轨道机动方式三、拦截（碎片等威胁，攻击）2轨道机动的最优控制问题反馈控制（近距离）最优控制问题（最省燃料，时间最短，优化，没有反馈）脉冲推力航天器的轨迹规划问题（合理性）2轨道机动的最优控制问题两脉冲霍曼变轨（二体假设、共面圆轨道）冲量的方向和大小2轨道机动的最优控制问题三体的影响处理方法复杂性影响球拼接法修正法2轨道机动的最优控制问题N体问题：星际高速公路（免费公路）2轨道机动的最优控制问

2、题其它空间摄动的影响：三体，N体有时是一种摄动扁率摄动（低轨道很显著）大气摄动（低轨道很显著）光压摄动（高轨道，星际）海洋潮，固体潮，爱因斯坦效应等等3最优轨道机动问题的求解方法脉冲推力轨道机动问题：非线性规划问题，已基本成熟（二体问题）多脉冲修正三体，多体问题文献逐渐减少迭代变量可以选择[e0,a0,w0,nu0,e1,a1,w1,nu1,e2,a2,w2,nu2,v11,v12,v21,v22]中任意线性无关的四个变量。最终选择了[e0,a0,w0,nu0,e1,a1,w1,nu1,e2,a2,w2,nu2,tp]。目标函数

3、目标函数在这里很简单f（x）=tp，要求双主动交会的完成时间最短。约束约束包括能量约束（两次速度增量的总和有一个上限）、起点约束、终点约束和时间约束。其中能量约束是不等式约束，其他的则是等式约束约束。3最优轨道机动问题的求解方法有限推力轨道机动问题（更高的精度速度要求，发动机技术的进展）电推进无工质推进有限推力航天器体积小，推力小，比冲高，可以多次点火或持续工作离子推进（氙气），70mN，1998深空一号，2003日本，2006欧洲电动力绳系卫星，100A太阳帆，地磁推进卫星等等。有限推力航天器有限推力小推力有限推力航天器的最优

4、控制问题数学描述最优控制历程燃料最省或时间最短动力学约束起点约束终点约束容许控制与脉冲推力轨迹规划的区别维数的区别优化变量是过程最优控制理论的形成最速降线问题变分法拉格朗日乘子法极小值原理动态规划理论状态估计理论求解方法间接法（正则变换，多打靶法，初值猜测）直接法（高阶，遗传，节点分配，伪谱）混合法4存在的困难分析法（小推力，偏心率<0.6，何兴锁）偏微分方程的数值求解间接法直接法的问题小推力的问题5展望老问题还没有很好的解决新问题新机动方式：地磁推进，小推力新空间任务：人工轨道（编队，伴飞），协同，星际轨道航迹规划，机器人轨迹

5、规划，化工过程5展望方法的结合：半数值半分析遗传算法与基于梯度的算法直接法与间接法新的数学理论：同伦微分包含误差分析与节点分配谢谢！